Horčík (latinsky magnesium) je striebrolesklý ľahký kov, chemický prvok so značkou Mg a protónovým číslom 12. Objavil ho v roku 1755 J. Black; kovovú formu prvýkrát izoloval Humphry Davy v roku 1808. Názov magnesium je odvodený od oblasti Magnesia, známej starovekými ložiskami magnetických rúd, pričom slovenský názov horčík odráža pozorovanie, že niektoré jeho zlúčeniny majú horkú chuť (napr. heptahydrát síranu horečnatého MgSO4·7H2O).
Fyzikálne a chemické vlastnosti
Je to ľahký, pevný, striebristo-biely kov. Horčík je o 40 % ľahší ako hliník, preto majú jeho zliatiny široké použitie. Patrí medzi kovy alkalických zemín; v zvyčajných zlúčeninách má oxidačné číslo +II (horečnatý). Na vzduchu sa horčík pokrýva tenkou ochrannou vrstvou oxidu horečnatého (MgO), ktorá ho chráni pred koróziou. Horčíkové kovové prúty horia oslnivým bielym plameňom.
Výskyt v prírode a ťažba
Zemská kôra obsahuje približne takmer 2 % horčíka. V prírode sa vyskytuje len v zlúčeninách, napríklad v mineráloch magnezit (MgCO3) a dolomit (CaMg(CO3)2). V Alpách dolomit tvorí celé pohoria; magnezit sa ťaží aj pri Jelšave. Vzniká odhad, že v živej hmote je asi 100 miliárd ton horčíka a v morskej vode je horčík hojne zastúpený.
Priemyselná výroba
Priemyselne sa kovový horčík vyrába napríklad z páleného magnezitu alebo dolomitu v elektrických vysokovakuových peciach, zahrievaním s kremíkom na približne 1200 °C. Vzniká až 99 % horčíka, ktorý sa oddestilúva a kondenzuje v predlohách. Priemyselne sa pripravujú aj jeho zlúčeniny: oxid horečnatý (MgO), hydroxid Mg(OH)2, síran MgSO4 (Epsomská soľ), dusičnan Mg(NO3)2 a iné.
Použitie horčíka a jeho zlúčenín
- Ľahké zliatiny: Horčík je základom ultraľahkých zliatin (napr. elektrón: ~90 % Mg + 10 % Al; magnálium; magnevin: 98 % Mg + 2 % Mn) s prímesami medi, zinku a kremíka. Pre svoju ľahkosť, tvrdosť a odolnosť sú tieto materiály výborné na výrobu lietadiel, áut, motocyklov, plakiet a odznakov.
- Žiaruvzdorné materiály: Oxid horečnatý MgO (pálená magnézia) je vhodný na výrobu žiaruvzdorných téglikov a tehál.
- Stavebníctvo: Zmiešaný s nasýteným roztokom chloridu horečnatého dáva Sorrellov cement - kašovitú látku, ktorá rýchlo tvrdne; s prímesou korkovej dreviny vzniká xylolit na obkladanie chodieb. Pridaním piesku, kriedy, šamotu vznikajú umelé mramory (mramority) používané na detské stavebnice, litografické platne, umelú slonovinu a gombíky.
- Pyrotechnika a fotografia: Používa sa v pyrotechnike na výrobu svietiacich striel a osvetľovacích rakiet; horčíkový prášok zmiešaný s dusičnanom céru tvorí základ bleskového svetla pri fotografovaní.
- Kozmetika a priemysel: Horčík sa pridáva do farieb, zubných pást, púdru, slúži ako plnivo do papiera a kaučuku.
Biologický význam horčíka
Horčík je esenciálny biogénny prvok, nevyhnutný pre fotosyntézu (je súčasťou chlorofylu) a pre mnoho enzýmových reakcií. Ióny horčíka sa typicky vyskytujú vo forme Mg2+. Viac než 300 enzýmov používa ióny horčíka pre svoju katalytickú činnosť, vrátane enzýmov, ktoré využívajú alebo syntetizujú ATP - energetické „platidlo“ buniek.
Prečítajte si tiež: Komplexná starostlivosť o pohybový aparát: Walmark Vápnik Horčík Zinok
V ľudskom tele: každý dospelý má medzi 22-26 g horčíka, z toho približne 60-99 % sa nachádza vo vnútri buniek a najviac v kostiach. Horčík aktivuje kostné bunky, zvyšuje mineralizáciu kostí, podieľa sa na svalovej kontrakcii, správnej činnosti nervov, uvoľňovaní energie z glukózy a reguluje tvorbu bielkovín, cukrov a tukov. Pomáha udržiavať obehový systém a prispieva k prevencii infarktu.
Nedostatok a nadbytok
Nedostatok horčíka (hypomagnesémia, hladina < 0,7 mmol/L) môže viesť k nepravidelným úderom srdca, vysokému krvnému tlaku, nespavosti, bolestiam hlavy, závratom, nervozite, malátnosti, svalovým kŕčom (tetanický syndróm) až bezvedomiu. Zvýšená dráždivosť centrálneho a periférneho nervového systému sa prejavuje kŕčmi a tonickými stahmi končatín.
Nadbytok horčíka (hypermagnesémia) vzniká zriedka, väčšinou u pacientov s poruchou funkcie obličiek, ktorí prijímajú veľké množstvá horčíkových solí alebo liekov obsahujúcich horčík. Obličky obvykle efektívne vylučujú nadbytok, preto je hypermagnesémia neobvyklá. Symptómy môžu zahŕňať podráždenosť, nespavosť, tráviace ťažkosti, búšenie srdca, arytmie, depresiu alebo astmatické záchvaty.
Potravinové zdroje a odporúčané dávky
Priemerný odporúčaný príjem hořčíka by mal byť približne 300 mg denne (u niektorých odporúčaní 365-400 mg podľa veku a stavu). Potrebné množstvo rastie v tehotenstve a počas dojčenia - odporúčané dávky pre tehotné ženy sa pohybujú medzi 300 a 400 mg denne podľa rôznych odporúčaní. Novorodenci dostávajú približne 25 mg denne z materského mlieka v prvom polroku.
Potravinové zdroje: zelená listová zelenina (špenát, kel, brokolica), orechy (kešu, mandle), semienka (sezam), tmavá čokoláda, pražené sójové bôby, otruby, banány, ryža, droždie, morská soľ, syry, kakao, celozrnné výrobky, hnedá ryža, morské ryby, zemiaky a lušteniny. Niektoré minerálne vody sú tiež významným zdrojom horčíka.
Prečítajte si tiež: Správne hnojenie viniča
Faktory ovplyvňujúce vstrebávanie
- Vstrebávanie horčíka prebieha aktívnym transportom v čreve cez špecifické prenášače; ak je zároveň podávaný s inými minerálmi (vápnik, železo, zinok), transportné mechanizmy môžu „nestíhať“.
- Vstrebávanie brzdia oxaláty, fyláty, voľné tuky, nerozpustná vláknina, nadmerný príjem vápnika a fosfátov.
- Vitamín D ovplyvňuje vstrebávanie horčíka, avšak vo vyšších dávkach môže jeho vstrebávanie naopak brániť.
- Príprava jedla a stupeň spracovania potravín tiež ovplyvňujú dostupnosť horčíka; „západná strava“ a vysoce spracované potraviny sú chudobné na horčík.
Formy horčíka v doplnkoch a ich biodostupnosť
Horčík je reaktívny kov, preto sa v doplnkoch vyskytuje vždy viazaný na nosič - anorganický, organický alebo chelátový (komplexotvorný). Tieto nosiče zásadne ovplyvňujú vlastnosti a využiteľnosť horčíka.
- Anorganické formy (napr. oxid horečnatý MgO): majú vysoký obsah elementárneho horčíka a dobrú stabilitu, ale nižšiu rozpustnosť a tým aj nižšiu biodostupnosť; nevstrebateľný horčík môže vo črevách viazať vodu a vyvolať projímavý efekt.
- Organické formy (napr. citrát horečnatý, askorbát horečnatý): majú lepšiu vstrebateľnosť a sú šetrnejšie k tráviacemu traktu, hoci obsah elementárneho horčíka býva nižší.
- Cheláty (napr. bisglycinát, treonát): horčík viazaný na aminokyselinu - výborná vstrebateľnosť. Magnesium treonát (L-threonate) môže rýchlo dodať horčík do krvného obehu a cez to do nervovej sústavy; magnesium bisglycinát využíva glycín, ktorý telo môže ďalej použiť.
- Ďalšie formy: chlorid horečnatý (vhodný na tekuté formy s vysokou biodostupnosťou), síran horečnatý (Epsomská soľ - obvykle slabo vstrebateľný orálne, používa sa kúpeľovo), horčíkový olej, krémy a masti pre lokálne použitie.
Zmerať biologickú dostupnosť horčíka je náročné, lebo väčšina horčíka sa ukladá intracelulárne a neostáva v krvi. Hodnoty biodostupnosti sú preto len približné.
Praktické odporúčania a riziká
- Prirodzený príjem z pestrej stravy (listová zelenina, orechy, semienka, celozrnné výrobky) je najbezpečnejší spôsob dopĺňania horčíka.
- Doplnky: vhodný typ závisí na cieľoch (napr. cheláty pre lepšiu vstrebateľnosť, oxid pre vyšší obsah elementárneho Mg) a tolerancii trávenia. Šumivé tablety často obsahujú oxid horečnatý + kyselinu citrónovú, čím vzniká citrát horečnatý v pohári a vstrebateľnosť sa zlepšuje.
- Pri ochoreniach obličiek alebo pri užívaní liekov konzultujte suplementáciu s lekárom; hypermagnesémia sa obvykle vyskytuje u pacientov s porušenou renálnou funkciou.
- Nedoporučuje sa súčasné užívanie doplnkov horčíka a železa, lebo môžu súťažiť o transportéry v čreve.
Video-článek: Magnézium a jeho formy - k čemu slouží
Zaujímavosti
- Horčík v chlorofyle plní funkciu analogickú železu v hemoglobíne - je kľúčový pre fotosyntézu a zelené farbenie rastlín.
- Poranenia spôsobené kovovým horčíkom alebo jeho zliatinami sa zle hoja.
- Existujú dôkazy, že nedostatok horčíka môže byť spojený s vyšším rizikom depresie; u štúdií sa našli nízke hladiny horčíka v cerebrospinálnej tekutine u pacientov s depresiou.
- Doplnenie stravy horčíkom u tehotných žien môže znížiť riziko predčasného pôrodu a niektorých typov krvácania.
Tabuľka: vybrané formy horčíka a charakteristiky
| Forma | Výhody | Nevýhody |
|---|---|---|
| Oxid horečnatý (MgO) | vysoký obsah elementárneho Mg, stabilný | nízka rozpustnosť a biodostupnosť, môže pôsobiť preháňavo |
| Citrát horečnatý | lepšia vstrebateľnosť, vhodný pri problémoch s trávením | obsah Mg nižší v % oproti oxidom |
| Bisglycinát (chelát) | vynikajúca biodostupnosť, šetrný k črevu | obvykle drahší |
| Treonát (Mg L-threonate) | dobrý prienik do nervovej sústavy | vyššia cena, špecifické použitie |
| Chlorid horečnatý | vhodný pre tekuté formy, vysoká biodostupnosť | chuťovo nepríjemný |
Pre koho je suplementácia vhodná
Suplementácia sa odporúča osobám so zvýšenými stratami horčíka (športovci, pri nadmernom potení), pacientom s niektorými chronickými ochoreniami (napr. diabetes), ženám v tehotenstve a pri dojčení podľa odporúčaní lekára, osobám so stresom a únavou či pri strave chudobnej na celozrnné produkty a zeleninu. Vždy je rozumné konzultovať dávkovanie a formu s lekárom alebo lekárnikom, najmä pri kombinácii s liekmi alebo pri ochoreniach obličiek.
Horčík má teda zásadné úlohy: energetický metabolizmus, normálnu duševnú činnosť, rovnováhu elektrolytov, funkciu svalov a kostí. Hoci je prítomný v mnohých potravinách, jeho nedostatok je pomerne častý, preto je dôležité venovať pozornosť strave a v prípade potreby zvoliť vhodný druh doplnku.
Prečítajte si tiež: Ako užívať zinok a horčík spoločne?